Sistem Minyak Pecah Pelepasan Rendah Selari Dengan Peraturan Karbon 2025

Memahami Desakan Peraturan untuk Sistem Minyak Retak Beremisi Rendah

Fenomena: Peningkatan Tekanan Peraturan ke atas Emisi Loji Penyulingan

Loji penapisan di seluruh dunia kini menerima perhatian yang lebih teliti berikutan kerajaan terus memperketatkan peraturan karbon mereka. Sebagai contoh, Sistem Perdagangan Pelepasan EU (EU Emissions Trading System) kini memberikan denda kepada syarikat sebanyak lebih daripada $110 setiap tan metrik jika mereka melebihi had CO2 mereka. Dan kemudiannya terdapat pula peraturan Euro VI yang mengkehendaki loji penapisan mengurangkan zarah halus di udara sehingga hampir 30% menjelang 2025 berbanding keadaan pada 2020, menurut kajian ICCT tahun lepas. Peraturan seumpama ini bukan sahaja berlaku di Eropah sahaja. Kira-kira seperempat daripada negeri-negeri di Amerika Syarikat secara asasnya telah menyalin program Low Carbon Fuel Standard California. Sementara itu, di seberang Pasifik, China telah melaksanakan sistem Pasaran Karbon Kebangsaannya sendiri yang merangkumi sekitar 2,200 kemudahan perindustrian, ramai daripada mereka memproses minyak mentah melalui operasi penpecahan.

Bagaimana Sistem Penpecahan Minyak Mempengaruhi Jejak Karbon

Unit pemecahan katalitik bendalir (FCC) menyumbang kepada 40 hingga 60 peratus jejak karbon sesebuah kilang penapisan kerana operasi ini memerlukan banyak tenaga untuk proses termal mereka selain daripada kitar semula katalis yang berterusan. Menurut kajian terkini daripada Kajian Baki Jisim dan Tenaga yang diterbitkan pada tahun 2024, memodenkan sistem pemecahan lama sebenarnya boleh mengurangkan emisi Skop 1 sebanyak kira-kira 34% bagi setiap tong yang diproses melaluinya. Terdapat beberapa bidang di mana peningkatan boleh memberi kesan yang ketara. Sebagai permulaan, melaraskan suhu reaktor dengan betul dapat mengelakkan pembentukan kok berlebihan, yang secara sahaja menjimatkan penggunaan gas api antara 12 hingga 18%. Satu lagi kejayaan besar adalah pemasangan sistem pemulihan haba buangan yang dapat menurunkan keperluan stim sebanyak kira-kira 25%. Dan jangan lupa untuk beralih kepada bahan mentah yang diperoleh daripada bahan biojisim. Perubahan ini sahaja mampu memotong emisi kitar hayat sehingga separuhnya, iaitu sebanyak 52%, menjadikannya salah satu strategi yang paling berkesan pada masa kini.

Kajian Kes: Loji Penyulingan Eropah Mematuhi Euro VI dan EU ETS

Sekumpulan penyuling Rhine-Ruhr berjaya mengurangkan pelepasan sebanyak 22% di enam unit peretakan pada tahun 2023 melalui campur tangan berperingkat:

Perbelanjaan modal $740 juta projek ini menjana penjimatan $210 juta/tahun dalam yuran karbon yang dielakkan dan peningkatan produktiviti, menunjukkan asas perniagaan untuk mematuhi keperluan.

Penggabungan Strategik ESG dan Pematuhan dalam Operasi Penyulingan

Pengendali yang ingin kekal mendahului sedang menghubungkan strategi kawalan pelepasan mereka dengan piawaian ESG yang menempatkan keamatan karbon di barisan hadapan. Menurut cadangan terkini Institut Tenaga pada 2024, syarikat-syarikat perlu mengintegrasikan penjejakan pelepasan secara masa nyata secara langsung ke dalam skrin operasi harian mereka. Malah, sesetengah firma telah mula mengaitkan lebih kurang sepertiga daripada bonus pengurusan atasan dengan sejauh mana mereka mencapai sasaran pendahuluan karbon tersebut. Pendekatan ini menangani apa yang paling dipedulikan pelabur pada masa kini dari segi pelaporan alam sekitar, tetapi terdapat juga sudut lain. Syarikat-syarikat yang memperkenalkan amalan ini sekarang akan lebih berkedudukan apabila harga karbon terus meningkat, sesuatu yang diramalkan ramai pakar akan berlaku dalam beberapa tahun akan datang apabila kerajaan memperketatkan peraturan ke atas gas rumah hijau.

Inovasi dalam Proses Pemecahan Rendah Pelepasan dan Teknologi Mangkin

Proses Pemecahan Mesra Alam: Kemajuan dalam Hydrocracking dan FCC

Hidropecahan hari ini beroperasi kira-kira 15 hingga 20 peratus lebih sejuk berbanding pendekatan tradisional, biasanya antara 300 hingga 400 darjah Celsius. Penurunan suhu ini bermaksud kurang tenaga diperlukan secara keseluruhan, tetapi tahap pengeluaran tetap tinggi. Unit pemecahan berdaya pemangkin cecair juga telah menunjukkan peningkatan kebelakangan ini, dengan reka bentuk penjana semula yang baru menjadikan pembakaran jauh lebih cekap. Perubahan ini membantu mengurangkan pelepasan karbon dioksida sebanyak kira-kira 12 hingga 18 peratus bagi setiap kitaran pemprosesan. Dalam hal pemangkin pula, versi silika-alumina turut menunjukkan potensi yang nyata. Ia meningkatkan kadar penukaran hidrokarbon sebanyak lebih kurang 25% berbanding apa yang boleh dicapai sebelum ini menurut penyelidikan yang diterbitkan oleh Mizuno dan rakan-rakannya pada tahun 2023. Kemajuan sedemikian menjadikan lebih mudah untuk kilang penapisan minyak memenuhi keperluan di bawah Sistem Perdagangan Pelepasan Eropah (EU ETS).

Pemangkin Generasi Baharu untuk Mengurangkan CO− dalam Sistem Pemecahan Minyak

Inovasi katalisis adalah kritikal untuk pendahuluan karbon. Zeolit nanostruktur yang didop dengan logam nadir bumi meningkatkan kecekapan retak, membolehkan 30–40% lebih pantas kinetik tindak balas. Katalis pemilih kini memberi keutamaan kepada penghasilan olefin sambil meminimumkan pembentukan kok—sumber utama pelepasan langsung—mencapai 10–15% peningkatan pemilihan produk dan mengurangkan keperluan pemprosesan semula serta pembaziran tenaga yang berkaitan.

Kajian Kes: Katalis Pemilih Mencapai 18–22% Lebih Rendah CO− Output

Pada akhir 2023, sebuah kilang minyak berhampiran Hamburg menjalankan ujian ke atas mangkin FCC yang diubah suai dengan kobalt di dalam persekitaran pengeluaran sebenar mereka. Selepas kira-kira setengah tahun, mereka mendapati pelepasan CO2 menurun antara 18 hingga 22 peratus apabila dibandingkan dengan keputusan yang diperoleh daripada mangkin biasa. Yang lebih menarik? Pengeluaran diesel kekal sama sepanjang tempoh tersebut. Apa yang berlaku ialah mangkin baharu ini menyebarkan logam dengan lebih sekata pada permukaan, menjadikan tindak balas pemindahan hidrogen berjalan lebih cekap. Penggunaan gas minyak juga berkurang. Secara keseluruhannya, ini bermaksud penjimatan sebanyak kira-kira 2.7 juta euro setiap tahun hasil daripada pembelian kredit karbon EU yang lebih sedikit. Ini membuktikan bahawa menjaga alam sekitar tidak semestinya memerlukan perbelanjaan yang lebih tinggi.

Pengintegrasian Penangkapan dan Penyimpanan Karbon dalam Sistem Pemecahan Minyak

Teknologi CCUS dalam Kilang Minyak: Aplikasi dalam Unit Pemecahan

Sistem CCUS memainkan peranan utama dalam mengurangkan pelepasan CO₂ daripada kilang penapisan minyak, terutamanya yang melibatkan unit pemecahan (cracking units). Secara asasnya, sistem ini menangkap pelepasan tepat di tempat ia dihasilkan, memampatkannya ke dalam bentuk yang boleh diangkut, dan menghantarnya ke tempat penyimpanan jangka panjang seperti simpanan garam bawah tanah yang dalam. Jawatankuasa Perubahan Iklim United Kingdom melaporkan tahun lepas bahawa jika industri benar-benar serius mengadopsi teknologi CCUS, kita mungkin akan menyaksikan sekitar separuh daripada semua pelepasan daripada kilang penapisan minyak dapat dihapuskan menjelang 2035. Untuk memahami dengan lebih baik, unit pemecahan ini mengambil hidrokarbon tebal dan berat, lalu menukarkannya kepada bahan api yang lebih ringan yang benar-benar diminati oleh pengguna. Bahagian tertentu dalam kilang penapisan ini menyumbang antara 15% hingga 25% daripada keseluruhan pelepasan karbon, maka tidak hairanlah ia menjadi keutamaan apabila syarikat-syarikat mempertimbangkan pemasangan semula fasiliti mereka dengan penyelesaian penangkapan karbon.

Penyelesaian CCS Secara Khusus untuk Unit Pemecahan Berkatalis Alir (Fluid Catalytic Cracking - FCC)

Unit penapaian katalitik bercair (FCC) yang mengubah minyak gas berat menjadi petrol yang boleh digunakan mula menggunakan teknologi penangkapan dan penyimpanan karbon (CCS) yang direka khas untuk proses suhu tinggi yang dipacu oleh katalis ini. Generasi terkini pelarut berbasis amina sebenarnya mampu menangkap sekitar 90 hingga 95 peratus pelepasan CO2 tanpa memerlukan terlalu banyak tenaga tambahan dari sistem tersebut. Menurut kajian terkini yang diterbitkan oleh Inspenet pada 2024, apabila CCS diaplikasikan ke dalam operasi FCC, ia dapat mengurangkan keseluruhan pelepasan sebanyak kira-kira 18 hingga 22 tan metrik setiap jam. Selain itu, kita juga mula melihat sistem hibrid menjadi semakin popular, di mana kaedah penangkapan selepas pembakaran digabungkan dengan teknik pembakaran oksigen. Pendekatan campuran ini biasanya memberi kesan yang terbaik di kawasan di mana harga karbon telah meningkat melebihi $80 setan, menjadikan pelaburan ini lebih berbaloi secara ekonomi bagi pengendali kilang yang ingin mengurangkan kesan alam sekitar mereka.

Menyeimbangkan Kos dan Kelestarian dalam Penggunaan CCS

CCS pasti mempunyai kelebihan dari segi persekitaran, tetapi penerimaannya secara meluas bergantung kepada penurunan kos serta penyelarasan polisi sokongan. Pada masa ini, pelaksanaan CCS menambah sekitar $12 hingga $18 bagi setiap tong minyak yang ditulenkan, dan kebanyakan kos ini datangnya daripada pembinaan kemudahan penyimpanan dan rangkaian pengangkutan. Berita baiknya ialah kita sedang melihat beberapa perkembangan yang memberangsangkan. Sistem penangkapan modular dan rangkaian paip CO2 berkongsi sedang memotong keperluan pelaburan permulaan sebanyak kira-kira 30 hingga 40 peratus dalam banyak kes. Dengan melihat apa yang dihuraikan oleh kerajaan UK dalam strategi CCS mereka pada 2024, mereka menekankan bahawa penggabungan insentif kewangan seperti kredit cukai $85 setiap tan dengan usaha pengeluaran hidrogen berperingkat besar mungkin sebenarnya boleh menjadikan projek CCS di kilang penapisan sebagai sesuatu yang berbaloi dari segi pelaburan kewangan seawal 2027.

Pemodenan dan AI untuk Pengoptimuman Pelepasan dalam Operasi Pemecahan

Pengoptimuman Proses Berpandukan AI dalam Sistem Pemecahan Minyak

Sistem pembelajaran mesin moden kini memeriksa pelbagai jenis data yang dihasilkan daripada operasi penjilid minyak. Sistem ini memantau perkara-perkara seperti jenis bahan mentah yang digunakan, bagaimana suhu berubah dari masa ke masa, dan sejauh mana prestasi pemangkin sebelum membuat pelarasan secara masa nyata. Algoritma yang sangat pintar boleh meramalkan bila masa terbaik untuk proses penjilidan, biasanya antara satu hingga dua hari ke hadapan. Ini membantu mengurangkan pembaziran tenaga setiap kali berlaku peralihan daripada satu proses ke proses yang lain. Menurut kajian terkini daripada Agensi Tenaga Antarabangsa, kilang-kilang yang telah melaksanakan kecerdasan buatan (AI) untuk unit penjilid mereka biasanya berjaya menjimatkan kos tenaga sekitar 12 hingga 18 peratus berbanding kaedah lama di mana semua kawalan perlu diurus secara manual. Perbezaan ini cukup ketara memandangkan kos tenaga yang semakin tinggi pada masa kini.

Pengautomatan dan Pemantauan Secara Masa Nyata untuk Kecekapan Tenaga

Kini, unit pemecahan pemangkin berfungsi dengan pemasangan sensor IoT yang memantau tahap karbon dioksida, corak taburan haba, dan prestasi pemangkin. Sistem pintar ini secara automatik melaraskan perkara-perkara seperti campuran udara dan bahan api, masa stim disuntik, dan suhu reaktor beroperasi semasa proses berjalan. Kajian tahun lepas yang menumpukan kawalan pelepasan menerusi sensor menunjukkan sesuatu yang menarik sebenarnya pindaan kecil ini mampu mengurangkan gas rumah hijau yang dihasilkan semasa penurasan sebanyak kira-kira dua puluh peratus. Bagi kilang penurasan yang berusaha memenuhi piawaian persekitaran tanpa mengorbankan pengeluaran, pemantauan secara masa nyata sebegini memberikan kesan yang besar.

Kajian Kes: Unit FCC yang Dioptimumkan dengan AI Mengurangkan Penggunaan Tenaga sebanyak 15%

Sebuah kilang rafinasi Eropah baru-baru ini memperkenalkan kawalan berjangka berkuasa AI untuk unit FCC mereka, dengan tumpuan khusus pada kitar semula yang mengguna banyak tenaga. Sistem pembelajaran mesin berjaya menentukan tetapan terbaik untuk pembakar dan kelajuan peredaran katalis, semuanya berdasarkan jenis bahan mentah yang memasuki sistem pada setiap masa. Selepas hampir 18 bulan menggunakan konfigurasi ini, mereka berjaya mengurangkan penggunaan gas asli sebanyak kira-kira 15%, bersamaan dengan 3.2 MMBtu setiap tong yang diproses. Yang lebih menarik, mereka berjaya mengekalkan kecekapan pemecahan pada tahap yang sangat tinggi iaitu 99.2%. Kejayaan ini menunjukkan pendekatan serupa boleh diaplikasikan secara meluas, terutamanya di kemudahan besar yang memproses lebih daripada 200,000 tong sehari tanpa mengorbankan piawaian prestasi.

Soalan Lazim

Apakah faktor utama yang mendorong tekanan peraturan bagi sistem minyak pemecahan rendah pelepasan?

Peraturan ketat mengenai karbon dan pelepasan seperti Sistem Perdagangan Pelepasan Karbon EU dan Euro VI memaksa kilang minyak mematuhi sistem pelepasan rendah untuk mengelakkan denda dan memastikan kepatuhan.

Bagaimana sistem pemecahan minyak memberi kesan kepada jejak karbon kilang minyak?

Sistem pemecahan, khususnya unit Pemecahan Berdaya Tindak Mangkin Cecair (FCC), menyumbang secara besar kepada jejak karbon kilang minyak disebabkan oleh permintaan tenaga tinggi dan kitar semula katalis.

Apakah teknologi yang boleh dilaksanakan oleh kilang minyak untuk mengurangkan pelepasan?

Kilang minyak boleh melaksanakan sistem pemulihan haba buangan, beralih kepada bahan mentah terbitan biojisim, serta mengadopsi CCUS dan pengoptimuman berpandukan AI untuk mengurangkan pelepasan secara berkesan.

Bagaimana pengilang minyak boleh menyeimbangkan kos dan keberlanjutan apabila mengadopsi teknologi CCS?

Inisiatif kewangan, sistem penangkapan modular, dan rangkaian paip CO2 berkongsi boleh membantu kilang minyak menyeimbangkan kos dengan keberlanjutan, menjadikan pengambilan CCS lebih bermakna.